对等网络点播系统中的环状节点组织方法

摘要

本发明公开了对等网络流媒体点播系统中的环状节点组织方法，其执行步骤为：①新加入节点P从索引服务器获取初始成员节点表；②节点P利用初始成员节点建立其邻居节点，并根据邻居节点到自身的距离d，将其分布到对应的第（见右下式）层环，从而构建出初始的逻辑环，形成远跳和近跳的邻居节点；③节点P通过向环上的邻居节点发送位置消息来通告自己的存在，同时接收来自邻居节点的转发消息以发现新的成员节点，保证内层环有k个邻居和外层环有l个邻居，维护稳定的环结构，用户拖动时利用环可以快速找到目标位置附近的邻居节点；④节点P停止当前频道，主动向环上的所有邻居节点通告自己的离开。本方法具有维护简单、容错性强、均衡性好的特征，实现拖动后邻居节点的快速查找。

主权项

1、一种对等网络点播系统中的环状节点组织方法，其步骤包括：(1)新加入的客户端节点P向索引服务器发送加入请求，索引服务器将之前索引的各个环上的节点作为初始成员节点列表返回给客户端节点P，同时将节点P加入到自己的内层环上，并淘汰出内层环上加入时间最久的一个节点；其中，索引服务器维护一组以零点为圆心的同心环，其环半径符合公式ri＝α2i，其中i为环号，L为最大的环号，i∈{0，1，2，……，L}；i＝0的环称为内层环，所有i≥1的环称为外层环，i＝L的环称为最外层环；ri为第i层环的环半径；2个相邻环之间的区域称为一个环带；α为每个客户端节点最大可缓存的连续媒体数据的时间长度；(2)客户端节点P根据从索引服务器获取的初始成员节点列表，建立自己的邻居节点，并根据各个邻居节点到自身的距离d，将其分布到对应的逻辑环上，构建出自身的逻辑环结构，形成自己的远跳邻居节点和近跳邻居节点；节点P的邻居节点是指和节点P建有TCP连接的节点；(3)客户端节点P按照步骤(3.1)-(3.8)维护逻辑环结构：(3.1)客户端节点P定期获取当前产生的事件；(3.2)客户端节点P根据事件类型转到相应的处理步骤：如果是网络消息包的发送事件，则转到步骤(3.3)；如果是网络消息包的到达事件，则转到步骤(3.4)；如果是用户拖动的事件，则转到步骤(3.5)；如果是网络中断或关闭事件，则转到步骤(3.6)；如果是逻辑环检查事件，转到步骤(3.7)；(3.3)客户端节点P向邻居节点发送自己的位置信息，其中包括消息的类型、发送节点的地址、消息允许经过的跳数TTL、该节点P的当前播放位置tCur和缓冲区的状态，然后转步骤(3.8)；(3.4)客户端节点P接收来自其邻居节点的消息，其类型包括ANNOUNCE、FORWARD和DROP三种，然后根据消息类型和消息的消息允许经过的跳数TTL值决定是否转发或转发的对象，最后转步骤(3.8)；(3.5)客户端节点P通过查找目标位置周围的节点，重新构建拖动后的逻辑环结构和目标位置周围的邻居，然后转步骤(3.8)；(3.6)客户端节点P发现某个邻居节点失效或离开，将该节点从逻辑环中删除并将该节点失效的消息通知给自己的其它邻居节点，然后转步骤(3.8)；(3.7)客户端节点P根据环上邻居节点的分布规则检查逻辑环上的邻居节点分布是否符合要求，各个环带上分布的邻居节点数目服从如下分布规则：规则一：对于节点O的内层环最多允许分布k个邻居节点数；k的取值取决于对等网络点播系统能够支持的最大节点数目N，k≈logN；规则二：对于节点O的每一个外层环最多允许分布j个邻居节点，左环带和右环带各保持j/2个远跳邻居；其中左环带上的邻居节点和节点O的距离为负值，表示该邻居节点在节点O的播放位置之后；右环带上的邻居节点和节点O的距离为正值，表示该邻居节点在节点O的播放位置之前；(3.8)是否退出当前频道，如果退出，则转到步骤(4)；否则回到步骤(3.1)；(4)客户端节点P停止当前频道的播放，主动向逻辑环上的所有邻居节点发送一个带上自己的全局标识GUID的DROP消息，通告自己即将离开，退出当前频道的对等网络。